檸條綠虎天牛幼蟲空間分布型及抽樣技術

曹川健， 苓建強， 駱有慶， 雷銀山， 宗世祥＊

（1．北京林業(yè)大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室，北京 100083；

2．寧夏森林病蟲害防治檢疫總站，銀川 750004； 3．寧夏中衛(wèi)市林木檢疫站，中衛(wèi) 755000）

檸條綠虎天牛（Chlorophor us car agana Xie ＆Wang）屬鞘翅目（Coleoptera）天?？疲–erambycidae），是一種在寧夏中衛(wèi)市和靈武市新發(fā)現(xiàn)的對檸條錦雞兒（Caragana korshinskii）破壞性極強的鉆蛀性害蟲，其不規(guī)則的橫向扁平蟲道破壞樹木輸導組織，致使檸條錦雞兒灌木樹勢衰弱甚至整株枯死［1］。

目前，國內(nèi)外還未見關于檸條綠虎天牛幼蟲空間分布型及抽樣技術的研究報道，為此，作者于2009年以中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)孟家灣地區(qū)檸條防風固沙林分為調(diào)查對象，采用統(tǒng)計分析方法對其幼蟲的空間分布特性進行了研究，為了解種群空間結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律，揭示幼蟲的行為、習性、活動規(guī)律以及確定其在林間的適宜抽樣調(diào)查方法提供理論指導，從而為預測預報和防治策略的制定提供科學依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于騰格里沙漠東南緣，寧夏中衛(wèi)市沙坡頭孟家灣（E104°43′，N37°26′）固定沙地內(nèi)的檸條錦雞兒人工林，面積約1．33萬h m2，植被覆蓋度約35%。年均氣溫10．4℃，降水量186．6 mm。檸條錦雞兒平均株高2．1 m，地徑2．4 c m。伴生種主要有豬毛蒿（Artemisia scoparia）、刺沙蓬（Salsol a r uthenica）、沙蓬（Agriophyll um squarrosum）、蒙古蟲實（Corisper mum mongolicum）、白 草 （Pennisetum f l accidu m）、霧冰藜（Bassia dasyphyll a）等植物。檸條綠虎天牛有蟲株率達62%，平均株蟲口密度為2．48頭。

2 材料與方法

2．1 調(diào)查方法

2009年4月，在試驗地內(nèi)隨機選取5塊樣地，采用隨機抽樣調(diào)查的方法，在每塊樣地區(qū)隨機選取30左右個檸條錦雞兒灌叢，共計調(diào)查157叢檸條錦雞兒。每叢檸條錦雞兒按東、南、西、北4個方向各隨機抽取1株進行整株解剖，統(tǒng)計其幼蟲數(shù)。

2．2 分析方法

2．2．1 空間分布型

以樣方為單位，先分別求出其幼蟲平均數(shù)（m），方差（V），再采用常用的分布型指數(shù)法和回歸模型法來確定種群的空間分布型。

回歸模型法：①Taylor冪法則［6］，當b＜1時為均勻分布，當b＝1時為隨機分布，當b＞1時為聚集分布。②Iwao m＊－m 回歸模型［2］，當a＝0，分布的基本成分是單個的個體；當a＞0時，個體間相互吸引，且存在著個體群；當a＜0時，個體間相互排斥。b為個體群的空間分布圖式，當b＞1時為聚集分布，b＝1時為隨機分布，b＜1時為均勻分布。

2．2．2聚集因素分析

應用種群聚集均數(shù)λ分析種群在林間的聚集原因［2］。種群聚集均數(shù)λ公式為：

2．2．3序貫抽樣分析法

首先，在實施害蟲管理的序貫抽樣過程中，為了避免抽樣調(diào)查時的過量抽樣（即無限制的抽樣），可預先給定抽樣的允許誤差和置信水平，計算出理論上的最大抽樣數(shù)量nmax。一般情況下，理論抽樣數(shù)的多少，依賴于置信水準和允許誤差、空間分布圖式與種群密度3個因素。

當實際抽取的樣本單元數(shù)n＝nmax時，不論實際觀察統(tǒng)計的累計蟲數(shù)T 是否≥T′0或＜T″0（n），以及介于T′0和T″0（n）之間，抽樣也應中止。在終止抽樣時，如果T′0＜T＜T″0（n），則以T 最靠近的那一條界限方程作結(jié)論。

其次，在檸條錦雞兒灌木林進行檸條綠虎天牛幼蟲空間分布抽樣調(diào)查時，抽出樣本后不再放回。抽樣的標準差為Sx－為

2．2．4數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析均用SPSS13．0統(tǒng)計軟件進行，采用LSD極小顯著差異法進行方差分析。

3 結(jié)果與分析

3．1 空間分布型

3．1．1 分布型指數(shù)法

應用分布型指數(shù)法測定幼蟲的空間分布型，測定結(jié)果如表1所示，9種指標都判定幼蟲的空間分 布型屬于聚集分布。

表1 檸條綠虎天牛幼蟲的聚集度指標

3．1．2 線性回歸模型

Tayl or冪法則中b＝1．037 3＞1，表明幼蟲的空間分布型屬于聚集分布；Iwao m＊－m模型中b＝1．100 4＞1，表明檸條綠虎天牛幼蟲的空間分布型為聚集分布，a＝0．890 7＞0表明個體間相互吸引且分布的種群為個體群（表2）。

表2 檸條綠虎天牛幼蟲各回歸模型分析結(jié)果

3．1．3 聚集因素分析

用Blackith的種群聚集均數(shù)公式，計算不同樣地的聚集均數(shù)，結(jié)果如表3所示。

表3 檸條綠虎天牛幼蟲種群密度與聚集均數(shù)分析

各樣地的λ值均小于2，說明幼蟲的聚集原因是由于某些環(huán)境因素引起的。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，檸條錦雞兒多呈叢狀或塊狀零星分布，相鄰灌叢林分間的半流動沙丘成了該蟲的自然隔離物，限定了該蟲向四周擴散的空間范圍，加之成蟲羽化后，直接爬向樹冠，受到風吹震動極易落地，其擴散能力較弱，造成其成蟲產(chǎn)卵范圍及幼蟲分布受限。

3．2 抽樣技術

3．2．1 最適抽樣數(shù)

式中：n為最適抽樣數(shù)，t為置信度，x－為蟲口平均數(shù)，D為允許誤差，t＝1．64時（置信概率達90%），可建立該幼蟲的理論抽樣數(shù)公式，并由此可得不同允許相對誤差下各蟲口密度的理論抽樣數(shù)表，結(jié)果如表4所示。

表4 檸條綠虎天牛幼蟲理論抽樣數(shù)

3．2．2 序貫抽樣模型

將幼蟲防治指標設定為1、2、3頭／株時，分別計算抽取樣本的累計蟲口數(shù)的上下限，可得該幼蟲的序貫抽樣決策模型公式，將t＝1．64，a＝0．890 7，b＝1．100 4，防治指標分別取m0＝1，m0＝2，m0＝3，代入序貫抽樣模型：

若取一系列N值，可計算出相應的累積蟲口數(shù)的上、下限值（T′0，T″0），得到序貫抽樣表，結(jié)果如表5所示。

在m0＝1，m0＝2，m0＝3時，分別繪制成序貫分析模式圖，如圖1所示。在實際應用中，若抽取樣本的累積蟲口數(shù)總是介于上、下限（T′0，T″0）之間，則實際抽取樣本數(shù)應不大于最大理論抽樣數(shù)nmax。取D為0．1和0．2，則當 m0＝1時，nmax為536和134；m0＝2時，nmax為281和70；m0＝3時，nmax為197和49。并以其最接近的那條界限方程得出結(jié)論。

表5 檸條綠虎天牛幼蟲序貫抽樣表

圖1 檸條綠虎天牛幼蟲的序貫抽樣

4 結(jié)論與討論

檸條綠虎天牛的空間分布型研究作為其種群生態(tài)學研究的一項重要內(nèi)容，它不僅能揭示昆蟲種群的空間結(jié)構(gòu)和空間格局特征，而且對指導預測預報及綜合治理具有實際應用價值。研究表明，檸條綠虎天牛幼蟲空間分布型為聚集分布，個體間相互吸引，分布的基本成分是個體群，與柏樹雙條杉天牛幼蟲［8］、柳樹光肩星天牛幼蟲［9］、楊樹青楊脊虎天牛幼蟲［10］、沙棘紅緣天牛幼蟲［11］、桑樹虎天牛幼蟲分布類型［12］相同，均是由于環(huán)境因素引起種群聚集；國槐銹色粒肩天牛幼蟲空間分布為聚集分布，但是聚集原因可能是由某些環(huán)境因素與昆蟲本身聚集習性所致［13］；羅于洋［14］等通過聚集度指標分析檸條種子小蜂、檸條豆象、豆莢螟幼蟲的空間分布型，結(jié)果表明，3種幼蟲均為聚集分布。

檸條綠虎天牛為隱蔽性生活，本身擴散能力有限，成蟲的遷飛擴散及產(chǎn)卵習性是形成檸條綠虎天牛幼蟲空間分布狀況的原因之一。幼蟲空間分布與原有蟲口密度有關，進一步說明該蟲空間分布與樹齡、樹體生長狀況、樹體營養(yǎng)成分及蟲口密度等諸多因素有關。幼蟲種群空間聚集分布主要是外部因素引起的，如地域、溫度、降雨量等環(huán)境因素，寄主樹木的生長狀況（胸徑、樹高、方位等）、內(nèi)含營養(yǎng)物質(zhì)成分（適宜的糖含量，適中的蛋白質(zhì)和較高的氨基酸含量）及外部形態(tài)特征等，但具體是什么因素起作用，還有待于進一步深入研究。

以檸條綠虎天牛幼蟲空間分布型和Iwao模型的平均擁擠度的回歸關系為基礎建立了該幼蟲種群的理論抽樣公式，可在天牛幼蟲調(diào)查、預測預報和防治中推廣應用，并作為制定各種防治措施的依據(jù)。然而，在實際應用中，由于調(diào)查區(qū)的檸條錦雞兒數(shù)量是有限的，即總體數(shù)有限，故在實際抽樣中經(jīng)常應用校正公式：

式中：N為總體數(shù)，n′為校正后的理論抽樣數(shù)。

［1］ 曹川健，駱有慶，崔亞琴，等．檸條綠虎天牛危害特性及其種群動態(tài)的研究［J］．生態(tài)科學，2010，29（2）：127－130．

［2］ 丁巖欽．昆蟲數(shù)學生態(tài)學［M］．北京：科學出版社，1994：22－122．

［3］ 蘭星平，薛賢清．C′－m回歸模型在確定昆蟲種群空間分布型中的應用［J］．南京林業(yè)大學學報，1996，20（2）：59－64．

［4］ 蘭星平．La指標在測定昆蟲種群空間分布型與抽樣調(diào)查中的應用［J］．貴州林業(yè)科技，1993，21（1）：20－26．

［5］ 張連翔，呂尚彬，溫豁然，等．種群空間格局研究的Z－V模型及其抽樣設計方法［J］．西北林學院學報，1997，21（1）：75－79．

［6］ 徐汝梅，成新躍．昆蟲種群生態(tài)學——基礎與前沿［M］．北京：科學出版社，2005：7－37．

［7］ 孫丹萍．銹色粒肩天牛幼蟲空間分布型及抽樣技術研究［J］．西北林學院學報，2007，22（3）：120－123．

［8］ 胡長效．側(cè)柏林雙條杉天牛初期幼蟲空間分布及抽樣技術研究［J］．中國植保導刊，2005，25（6）：36－38．

［9］ 張樹懷，趙建新，夏秀清，等．光肩星天牛幼蟲空間分布型的研究［J］．內(nèi)蒙古農(nóng)牧學院學報，1996，17（4）：23－28．

［10］胡春祥，黃詠槐，李成軍，等．青楊脊虎天牛幼蟲空間分布格局［J］．昆蟲知識，2004，41（3）：241－244．

［11］唐蒙昌，王國棟，田潤明．紅緣天牛幼蟲空間分布型及抽樣技術的研究［J］．內(nèi)蒙古林業(yè)科技，1993（4）：241－244．

［12］黃傳書．檸條種子害蟲幼蟲空間分布型及抽樣技術研究［J］．桑學通訊，2000，20（1）：12－15．

［13］劉遠．銹色粒肩天牛幼蟲空間分布及應用研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)大學學報，2002，29（3）：233－236．

［14］羅于洋，李青豐，金花．檸條種子害蟲幼蟲空間分布型及抽樣技術研究［J］．西北林學院學報，2006，21（2）：97－99．